JP2013202781A

JP2013202781A - 対象物に印刷を行うシステム

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Publication number: JP2013202781A
Application number: JP2013071360A
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Inventors: Bernard Beier; バイアーベアナート; Uwe Ernst; エアンストウーヴェ; Helge Grandt; グラントヘルゲ; Heiner Pitz; ピッツハイナー
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Filing date: 2013-03-29
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Abstract

【課題】対象物２の表面３の少なくとも１つの非平面の領域に画像を印刷する、対象物に印刷を行うシステムを改良して、複数の印刷軌道で表面に印刷を行う際にストリップ形成を防止するか、又は少なくとも、残留するストリップが障害として認識されない程度まで低減するものを提供する。
【解決手段】ノズル７を有するインクジェット印刷ヘッド４と、ロボット５であって、ロボット５は、一次運動１７を生ぜしめ、一次運動１７は、インクジェット印刷ヘッド４の、側方に相並んで位置する少なくとも２つの印刷軌道Ａ，Ｂを形成する、ロボット５と、装置１８であって、装置１８は、二次運動１６を生ぜしめ、二次運動１６は、一次運動１７に対してほぼ垂直に行われ、これにより印刷軌道Ａ，Ｂが側方で互いに隣接する、装置１８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、対象物の表面の少なくとも１つの非平面の領域に画像を印刷する、対象物に印刷を行うシステムに関する。

背景技術において、既に、対象物の表面の非平面の領域、例えば車両の車体の湾曲した部分にインクジェット印刷ヘッドにより印刷を行い、印刷を行う場合に、任意の多色の画像を表面上に形成することが知られている。このために、ロボット、例えばジョイントアーム・ロボットに設けられた印刷ヘッドが対象物の表面に沿って表面に対して所定の間隔を置いて案内されるので、印刷ヘッドから吐出されるインク滴は、表面上の所望の箇所に着弾し、そこで所望の像を形成する。対象物の表面は、通常、印刷ヘッドの延伸長さよりもはるかに大きいので、印刷ヘッドを複数回いわゆる印刷軌道上で表面に沿って案内し、相並んで位置する印刷軌道から所望の印刷像を形成する必要がある。この場合、印刷軌道の縁に視認可能な障害が形成されないように、印刷軌道を相互に隣接させる必要もある。例えば第２の印刷軌道が第１の印刷軌道に対して過度に大きな間隔を置いて形成される場合、両方の印刷軌道の間に、認識可能な、所望の印刷像を損なうストリップが生じることがある。同じく、両方のストリップが過度に広く重なり、これにより同様に認識可能な、所望の印刷像を損なう恐れがあるストリップが両方の印刷軌道の間に生じることがある。印刷像におけるそのような障害は、例えば印刷ヘッド案内機構が十分な精度を有しない場合に生じることがある。さらに障害は、例えば印刷ヘッドが運動中に遠心力に曝されており、その結果吐出される滴が表面上の所望の位置に位置決めされない場合にも、生じることがある。

例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０２５５３号明細書において、噴霧ノズルを備える塗布装置を、対象物、例えば地上建築物、地表（地下）建築物及び技術建築物の対象物の表面に沿って、手動で、半自動式に又は全自動式に運動させ、その際に任意の像を表面に塗布することが公知である。先ず対象物表面が認識され、デジタル化され、そして印刷したいデジタル像が仮想に重畳される。塗布装置により表面に印刷を行う際に、塗布装置の位置を精確に知る必要がある。このために一連の測定法、例えば距離及び／又は角度測定技術、遠隔測定技術又は結像測定技術の方法が提案される。このような方法では、位置測定値の位置エラーは、限界値検査に用いられ、位置エラーが許容閾値外にある場合、インキが送り出されない。

さらに、同一出願人によるドイツ連邦共和国特許公開第１０３９０３４９号明細書において、インキ塗布要素の所定の位置で相応のインキ又はラッカが既に完全に塗布されている場合にはインキ着けが中断されることが記載されている。

このような構成の代わりに、ドイツ連邦共和国ＥＰ特許の翻訳文第６９００５１８５号明細書及び米国特許出願公開第２００４／００３６７２５号明細書には、インクジェット印刷ヘッドのインク滴の滴下速度及び滴サイズに、印刷ヘッドのピエゾアクチュエータに印加されるパルスのその都度の種類を介して影響を及ぼす２つの方法が記載されている。例えばパルス長さ、パルス高さ（電圧）及びパルス形状は様々に変化される。前掲米国特許文献には、例えばどのようにしてプレパスルにより、実際のパルスにより発生させられるインク滴のサイズや飛翔方向にも所望に影響を及ぼすことができるのか記載されている。これにより、個々のインク滴をノズル開口から斜めに吐出して、したがって印刷したい対象物の表面の、そのようなプレパルスがない場合に得られる箇所とは別の箇所で表面を塗布することができる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１４０４８６号明細書には、対象物、例えばガラス瓶をプラスチックで被覆する装置が記載されている。被覆するために、被覆装置は、分配して配置された複数のノズルを有するノズルヘッドを備え、ノズルからプラスチックが連続する滴の形で吐出される。さらに駆動手段が設けられており、この駆動手段は、対象物の被覆したい表面とノズルヘッドとの間の相対運動をもたらす。相対運動の方向に関して、ノズルは、隣り合うノズルから吐出されるプラスチックの痕跡が対象物上で重なり合うように、配置されている。しかしそのような重なりは、前述のように、過度に高いインキ塗布値により印刷像に視認可能な障害をもたらす恐れがあり、したがって所望の印刷像に不都合に働く。

ドイツ連邦共和国特許出願公開３７３７４５５号明細書において、車体に塗料パターン、例えばストリップを形成する装置及び方法が公知である。塗料塗布は、印刷ヘッドにより行うことができ、印刷ヘッドは、ここでもロボットにより印刷したい対象物の表面に沿って案内される。印刷ヘッドは、複数の噴霧ノズルを備え、その時点で作動している噴霧ノズルの数及び配分が変化されることにより、印刷したいストリップの幅を変化させることができる。印刷ヘッドがロボットにより全体的に移動させられるとき、ストリップの位置は、印刷ヘッドの運動に対して直交する方向に変化させることができる。さらに、それぞれ異なる数の噴霧ノズルが作動させられることにより、ストリップの位置を変化させることができる。これによりストリップ位置の精密制御を達成することができる。精密制御は、ロボットによる制御に重畳され、ストリップの塗布に関する改善をもたらす。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０２５５３号明細書ドイツ連邦共和国特許公開第１０３９０３４９号明細書ドイツ連邦共和国ＥＰ特許の翻訳文第６９００５１８５号明細書米国特許出願公開第２００４／００３６７２５号明細書ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１４０４８６号明細書ドイツ連邦共和国特許出願公開３７３７４５５号明細書

このような背景技術から出発して、本発明の課題は、対象物の表面の少なくとも１つの非平面の領域に像を印刷する、対象物に印刷を行うシステムを改良して、複数の印刷軌道で表面に印刷を行う際にストリップ形成を防止するか、又は少なくとも、残留するストリップが障害として認識されない程度まで低減するものを提供することである。

この課題を解決するために、本発明によれば、対象物の表面の少なくとも１つの非平面の領域に画像を印刷する、対象物に印刷を行うシステムであって、以下の構成：ノズルを有するインクジェット印刷ヘッドと、ロボットであって、ロボットは、一次運動を生ぜしめ、一次運動は、インクジェット印刷ヘッドの、側方に相並んで位置する少なくとも２つの印刷軌道を形成する、ロボットと、装置であって、装置は、二次運動を生ぜしめ、二次運動は、一次運動に対してほぼ垂直に行われ、これにより印刷軌道が側方で互いに隣接する、装置と、を備える。

好適には、二次運動を形成する装置は、ピエゾアクチュエータを備え、二次運動は、インクジェット印刷ヘッドの運動である。

好適には、二次運動を形成する装置は、ピエゾアクチュエータを備え、二次運動は、インクジェット印刷ヘッドの少なくとも１つのノズルの運動である。

好適には、二次運動を形成する装置は、ピエゾアクチュエータを備え、二次運動は、インクジェット印刷ヘッドのノズルの少なくとも１つの滴の運動である。

好適には、二次運動を形成する装置は、検出器を備え、検出器は、第１の印刷軌道の印刷点の実際位置を把握し、二次運動を形成する装置は、計算機を備え、計算機は、印刷点の目標位置からの印刷点の実際位置のずれを算出し、二次運動を形成する装置は、二次運動として、第２の印刷軌道においてずれをほぼ解消する補整運動を形成する。

好適には、二次運動を形成する装置は、少なくとも１つの検出器を備え、ロボットは、ジョイントアーム・ロボットであり、検出器は、回転角度センサを備え、回転角度センサは、ジョイントアーム・ロボットのジョイントの角度位置を把握する。

好適には、検出器は、光学センサ又は超音波センサを備え、光学センサ又は超音波センサは、対象物の表面に向けられている。

好適には、光学センサは、表面上の既に印刷された印刷点に向けられていて、蛍光放射光を検出する。

好適には、検出器は、追跡システムを備え、追跡システムは、インクジェット印刷ヘッドの位置を把握する。

好適には、二次運動を形成する装置は、検出器を備え、検出器は、第１の印刷軌道の印刷点の実際位置を把握し、二次運動を形成する装置は、計算機を備え、計算機は、印刷点の目標位置からの印刷点の実際位置のずれを算出し、二次運動を形成する装置は、二次運動として、各ノズルに対して相対的な、印刷したい像の、ずれをほぼ解消する側方の変位を生ぜしめる。

本発明に係るシステムに二次運動を形成する装置を設けることにより、好適には、一次運動中のインクジェット印刷ヘッドの位置のずれ、つまりエラーのない像の印刷のための目標位置からの実際位置のずれを補整することができるようになり、これにより、印刷軌道の間の視認可能でしたがって不都合なストリップを防止するか、又は十分な程度に低減することができる。この場合、印刷軌道が側方で互いに隣接するとは、個々の印刷軌道の縁が精確に相並んで位置し、縁の間に過度に大きな間隔も過度に大きな重なりも形成されず、これにより、印刷軌道の縁の領域に、不都合な、特に過度に明るい又は過度に暗いストリップが防止されるか、又は十分な程度に低減される、ということを意味する。この場合、ロボットが形成する一次運動は、好適には、例えば側方で相並んで位置する複数の印刷軌道を同一方向又は逆方向に通走するインクジェット印刷ヘッドの運動である。例えば、第１の印刷軌道は、対象物の表面の上方で印刷ヘッドが前進運動する際に形成することができ、第１の印刷軌道に隣接する第２の印刷軌道は、第１の印刷軌道の隣の印刷ヘッドが後退運動する際に形成することができる。さらに、印刷ヘッドを先ず非作動状態で後退案内し、第１の印刷軌道に対して平行に再び前進運動させてもよい。ロボットは、ジョイントアーム・ロボット又は門型ロボットであってよい。

本発明に係るシステムの好適な態様によれば、二次運動を形成する装置は、ピエゾアクチュエータもしくは電子機械要素を備え、二次運動は、インクジェット印刷ヘッドの運動である。この場合、ピエゾアクチュエータは、インクジェット印刷ヘッド全体に作用し、かつインクジェット印刷ヘッドが一次運動に対して垂直に補整運動として二次運動を行うように働く。

本発明に係るシステムの別の好適な態様によれば、二次運動を形成する装置は、ピエゾアクチュエータを備え、二次運動は、インクジェット印刷ヘッドの少なくとも１つのノズルの運動である。したがってこの改良態様によれば、印刷ヘッドの全体ではなく、単に少なくとも１つのノズルが一次運動に対して垂直に運動させられる。この場合、少なくとも１つのノズル、１つのノズル群又は全てのノズルが可動にインクジェット印刷ヘッドに収容されていてもよく、その結果、ピエゾアクチュエータによる二次運動は、インクジェット印刷ヘッドに関する相対運動として行われる。

別の好適な改良態様によれば、二次運動が印刷ヘッドの全体にも印刷ヘッドの個々のノズルにも及ぼされず、本発明に係るシステムの好適な改良態様によれば、二次運動を形成する装置は、ピエゾアクチュエータを備え、二次運動は、インクジェット印刷ヘッドのノズルの少なくとも１つの滴の運動である。この場合、ピエゾアクチュエータは、滴を形成するピエゾアクチュエータではなく、これとは異なる別個のピエゾアクチュエータである。

本発明に係るシステムの別の好適な改良態様は、二次運動を形成する装置が検出器を備え、検出器は、第１の印刷軌道の印刷点の実際位置を把握すること、二次運動を形成する装置が計算機を備え、計算機は、印刷点の目標位置からの印刷点の実際位置のずれを算出すること、及び、二次運動を形成する装置が二次運動として第２の印刷軌道においてずれをほぼ解消する補整運動を形成すること、において優れている。換言すると、（生じ得る不都合なストリップを）補整する二次運動は、既に印刷された印刷点からの目標値−実際値比較に基づいて行われる。

別の好適な改良態様によれば、二次運動を形成する装置は、少なくとも１つの検出器を備え、ロボットは、ジョイントアーム・ロボットであり、検出器は、回転角度センサを備え、回転角度センサは、ジョイントアーム・ロボットのジョイントの角度位置を把握する。ジョイントアーム・ロボットが複数のジョイントを備える場合、好適には、各ジョイントに１つの検出器が設けられており、その結果、ロボットの空間的な位置及びロボットに収容された印刷ヘッドの空間的な位置は、実際位置として、精確に特定することができる。この実際位置が所定の目標位置からずれると、ロボットの後案内を行うことができる。この後案内は、（生じ得る不都合なストリップを）補整する二次運動として働く。印刷ヘッドの座標を空間的に、及び場合によっては時間的な順序でも特定するために、択一的に、加速度センサ、傾斜センサ、ジャイロメータを用いてもよい。

さらに本発明に係るシステムの別の好適な改良態様によれば、検出器は、光学センサ又は超音波センサを備え、光学センサ又は超音波センサは、対象物の表面に向けられている。センサは、例えば表面上に既に予め印刷された像の印刷点を把握し、そこから予め印刷された印刷軌道の縁を特定することができる。この場合、少なくとも印刷ヘッドの縁の近くのノズルのインキに、簡単に検出器により検知することができるインキが用いられると好適である。この場合、例えば蛍光特性を有し、その蛍光を検出器により高精度で把握することができる特別な添加物をインキに用いることが特に好適である。したがって本発明に係るシステムの別の好適な改良態様によれば、光学センサは、表面上の既に印刷された印刷点に向けられていて、印刷点の蛍光放射光を把握する。このようにして、予め印刷された軌道の縁を精確に把握して、なお印刷したい軌道の縁を検出された縁に対して精確に調整し、これにより不都合なストリップ形成を中断するか又は低減することができる。

また本発明に係るシステムの別の好適な改良態様によれば、インクジェット印刷ヘッドの位置を把握する追跡システムが用いられる。したがって印刷ヘッドの空間的な目下の実際位置に関する情報が常に存在し、空間的に（生じ得る不都合なストリップを）補整する二次運動の形で常に修正運動を行うことができる。この場合、追跡システムは、印刷ヘッドの特定の点又は印刷ヘッドのマークを追跡し、その空間的な軌道を求める。択一的に、印刷ヘッドに３つのレーザポインタが位置し、レーザポインタの（好適には相互に直交して延びる）ビームは、周りを囲む壁又は特別に設けられた検出シールド上に光点を形成する。この光点の運動は、カメラ技術的に把握することができる。そこから印刷ヘッドの目下の位置を算出することもできる。

さらに本発明に係るシステムの別の好適な改良態様によれば、二次運動を形成する装置は、検出器を備え、検出器は、第１の印刷軌道の印刷点の実際位置を把握し、二次運動を形成する装置は、計算機を備え、計算機は、印刷点の目標位置からの印刷点の実際位置のずれを算出し、二次運動を形成する装置は、二次運動として、ノズルに対して相対的な、印刷したい像の、ずれをほぼ解消する側方の変位を形成する。この改良態様における利点は、二次運動に際して印刷ヘッドの構成要素が運動させられず、単に像の変位が行われることにあり、像の変位は、印刷点が、第１のノズルではなく、例えば第１のノズルの隣の第２のノズルにより印刷されるように、行われる。これにより、印刷点が１つまたは複数の印刷ノズルだけ変位されて対象物の表面に到達する、ということが達成される、その際、印刷ヘッド又はノズル自体を運動させる必要はない。その際、質量を運動させる必要がないので、そのような補整運動は、極めて迅速に実現されるだけでなく、必要な計算機の計算容量に応じて実時間でも実現される。

本発明に係るシステムの好適な態様を示す概略図である。本発明に係るシステムの好適な１つの態様の一部を示す概略図である。本発明に係るシステムの好適な１つの態様の一部を示す概略図である。本発明に係るシステムの好適な１つの態様の一部を示す概略図である。本発明に係るシステムの好適な１つの態様の一部を示す概略図である。本発明に係るシステムの好適な１つの態様の一部を示す概略図である。本発明に係るシステムの好適な１つの態様の一部を示す概略図である。本発明に係るシステムの好適な１つの態様の一部を示す概略図である。

次に、本発明の実施の形態を、図示の態様に基づいて詳説する。

図１には、非平面の表面３を有する三次元的な対象物に印刷を行うシステム１が示されている。システムは、印刷ヘッド４を備え（例えばＳｐｅｃｔｒａＧａｌａｘｙＪＡ２５６／８０ＡＡＡ）、印刷ヘッド４は、ジョイントアーム・ロボット５（例えばＫｕｋａＫＲ６０−３）に収容されている。図示の態様では、ロボット５は、３つのジョイント５ａ，５ｂ，５ｃを備え、ジョイント５ａ，５ｂ，５ｃにより、ロボット５は、印刷ヘッド４を、対象物２の表面３に沿って移動させる。さらに、印刷ヘッド４は、塗料接続部及びデータ接続部６を介して、塗料貯蔵部及び計算機に接続されている。したがって接続部６は、塗料供給管路を備え、さらに印刷ヘッド４の個々のノズル７用の信号線路を備える。

さらに図１には、印刷ヘッド４が位置４’で対象物２の表面に印刷軌道Ａを印刷することが示されている。印刷軌道Ａを印刷する際に、ロボット５及び印刷ヘッド４の運動は、例えば図平面に垂直に図平面に向かって又は図平面から外へ向かって行われる。さらに、印刷ヘッドが予め位置４’’で対象物２の表面３に印刷軌道Ｂを印刷したことが示されている。印刷軌道Ｂを印刷する際にも、印刷ヘッド４は、例えば図平面に向かって又は図平面から外へ向かって移動する。両方の印刷軌道Ａ，Ｂは、表面３上の位置８において印刷軌道Ａ，Ｂの各縁で両方の印刷軌道の間に印刷されないストリップ及び重畳されたストリップが生じないように隣接している。個々の印刷軌道Ａ，Ｂは、それぞれ１つの通走プロセスで印刷する（シングルパス）か又はそれぞれ複数の通走プロセスで印刷（マルチパス）することができる。

ロボット５及びロボット５に収容された印刷ヘッド４は、実際の目標位置からずれて、したがって印刷軌道Ａは、印刷軌道Ｂに対して所定の間隔を置いて塗布されるか又は印刷軌道Ｂに重畳されることがある。両方の場合、視認可能でしたがって障害となるストリップ形成が位置８に生じることがある。しかし、そのような障害は、本発明において回避することができる。以下の図３〜図８において、丁度そのようなエラーを回避するか又は低減する、本発明に係るシステムの好適な改良態様が示されている。

先ず図２において、改めて、そのようなエラーがどのようにみられるのか相応に拡大して示されている。両方の位置４’，４’’における印刷ヘッド４並びに印刷軌道Ａ，Ｂの個々の印刷点９（もしくはＡＭ又はＦＭスクリーニングの場合の印刷像の網点）が示されている。印刷軌道Ａにおける印刷点の間の平均的な間隔Ｄ１と、印刷ウェブＢにおける印刷点の間の平均的な間隔Ｄ２とはそれぞれほぼ同一であり、これに対して印刷軌道Ａ，Ｂのそれぞれの縁における両方の印刷点９の間の間隔Ｄ３は間隔Ｄ１，Ｄ２よりも大きいことが看取される。相応に印刷された対象物２の観察者には、両方の印刷軌道Ａと印刷軌道Ｂとの間の移行領域に、印刷像に不都合な影響を及ぼす明るいストリップが認められる。滴による印刷点が印刷ヘッド４のノズル７から到来し、これらの滴はノズルと表面３との間の所定の間隔、例えば約１センチメートルの間隔を超えて飛翔して移動する必要があるので、表面３上の印刷点９の位置を正確に予測することはできない。その点において、間隔Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、単に平均値としてみなされている。印刷軌道Ａ，Ｂの印刷点を密に置くこともでき、これによりベタ面を形成することができる。

具体的で好適な態様：表面２上の滴９の滴サイズ（平均直径）は、約１００マイクロメートルである。滴９の相互間隔も、同じく約１００マイクロメートルである。着弾点の様々な態様及びロボット５の軌道精度も、同じく約１００マイクロメートルである。したがってこのオーダーの二次運動の形成を介して、不都合なストリップ形成を低減するか又は防止することができる。

図３において、印刷ヘッド４を備えた本発明に係るシステムが看取され、図３のシステムでは、印刷ヘッド４とロボット５のホルダ１９との間にピエゾアクチュエータ１０が配置されており、印刷ヘッド４は、ピエゾアクチュエータ１０によりロボット５もしくはホルダ１９に対して相対運動可能である。ピエゾアクチュエータ１０は、印刷ヘッド４の接続部６を介して制御信号を受け取り、制御信号は、二次運動１６（図１参照）として補整運動が行われるようにする。この補整運動は、ピエゾアクチュエータ１０の振動の結果として、印刷ヘッド４の変位１１をもたらすので、各印刷軌道Ａ，Ｂの両方の縁に位置する印刷点９は、縁に位置する両方の印刷点の間隔が各印刷軌道の印刷点の平均間隔に一致するように、相互に接近して位置する。ピエゾアクチュエータ１０の制御信号は、計算機から供給され、計算機は、目下特定される印刷ヘッドの実際位置及び印刷ヘッド４の目標位置から必要な変位１１を算出し、相応の制御信号をピエゾアクチュエータ１０に送信する。このために必要な実際位置は、検出器を介して把握（検出）することができる。このために例えば回転角度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ（図１参照）を設けてよく、回転角度センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ジョイント５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの角度位置を把握し、そこから印刷ヘッド４の目下の実際位置を求めることができる。

ピエゾアクチュエータ１０の振動は、滴の着弾点もしくは印刷点９の様々な態様を形成する。様々な態様は、好適には、好適な例では１０〜１００マイクロメートルのオーダーにあってよい。この振動は、ホワイトノイズに相当する。振動は、時間に関して周期的であってもよいが、もちろん印刷点９を形成するクロック周波数に対して非整数比になければならない。

二次運動１６が印刷ヘッド４の平面、例えばその下面上に位置する場合には、ピエゾアクチュエータ１０による印刷ヘッド４の妨害の振幅は、滴の着弾点の様々な態様の振幅に相当する。

図４には、別の態様が示されており、図４の態様では、ピエゾアクチュエータ１０は、印刷ヘッド４にではなく、個々のインクジェットノズル７用のノズル支持体７’とホルダ１９との間に配置されている。ピエゾアクチュエータ１０には、同じく計算機から制御信号が供給される。ピエゾアクチュエータ１０は、ノズル支持体７’の相対運動として補整運動を可能にするので、各印刷軌道Ａ，Ｂの縁に位置する印刷点９は、ストリップのない印刷のための所望の間隔を有する。

図５に示された態様もまたピエゾアクチュエータ１０を備える。しかしこのピエゾアクチュエータ１０は、１つしかノズル７を有しないノズル支持体７’’に配置されている。このノズル７は、印刷軌道Ａの縁に位置することになる印刷点９を印刷する。印刷ヘッド４の目標位置に関して実際位置を補整するための相応の制御信号によりピエゾアクチュエータ１０は案内され、補整運動として二次運動１６が形成される。ノズル７の二次運動により、ノズルにより印刷される印刷点９は、隣り合う印刷軌道Ｂの対応する印刷点９に対して所定の間隔を占めるので、両方の印刷軌道Ａ，Ｂの間にストリップのない印刷が実現される。

図６に示されている態様も同様にピエゾアクチュエータ１０を備える。しかしこのピエゾアクチュエータ１０は、ノズルヘッド４の縁に位置するノズル７に連結されており、ピエゾアクチュエータ１０の作動時に、相応の制御信号に基づいて、このノズルにより印刷したい印刷点９が斜めに変位され、このようにして、予め印刷された印刷軌道Ｂの隣り合う印刷点９に対する間隔がストリップのない印刷のために修正される。図６に示されているように、特別な構成で設けられたピエゾアクチュエータ１０により、印刷軌道Ａの印刷点９を形成するインキ滴の飛翔方向に影響が及ぼされ、滴下が印刷ヘッド４の下面に対してほぼ垂直に行われるのではなく、９０°とは異なる角度で行われる。このような構成では、修正された印刷点９により実際に生じ得るストリップの低減が行われ、新たなストリップが印刷軌道Ａの内側に形成されないことが、考慮されている。このことは、与えられた状況下で、印刷軌道Ａの印刷点９が、印刷点９の左側でも右側でも（図６に示された図示に関して）ストリップが印刷点の間の変化された間隔により看取されない程度に変位されることより、達成される。ピエゾアクチュエータは、連続する滴の飛翔軌道（及び／又はサイズ）の統計学的な変動を形成するために用いてもよい。これにより不都合なストリップを低減するか又は回避する印刷軌道の縁の非シャープ化が得られる。

図７には、本発明に係るシステムの別の好適な態様が示されている。図７の態様では、追加的にカメラ１３が用いられる。予め印刷された印刷軌道Ｂの、縁に位置する印刷点９’は、特別なインキで印刷されている。このインキは、例えば特別な添加剤を含み、この添加剤は、励起することができ、蛍光性を有する。カメラ１３及び場合によってはカメラ１３に前置されたバンドパスフィルタ１４により、縁に位置する印刷点９’の蛍光を把握することができる。図示していない計算機にカメラ１３が線路１５を介して接続されており、計算機は、印刷軌道Ｂにおいて縁に位置する個々の印刷点９’の位置から印刷軌道Ｂの縁を求め、そこから印刷軌道Ａを印刷する際の印刷ヘッド４の二次運動１６の修正値を求めることができる。この修正値は、図１に示された接続部６を介して、二次運動を導入する装置に提供することができる。そのような装置は、例えば図３〜図６に示された、それぞれピエゾアクチュエータ１０を備えた態様であってよい。

別の好適な態様は、図８に示されている。図示された印刷ヘッド４は、印刷軌道Ａを印刷する際に、予め既に印刷された印刷ウェブＢに対してある程度重畳して案内される。修正がない場合にノズル７ｂにより印刷される印刷点９ａは、今や修正値を用いて、隣のノズル７ａにより印刷される。これにより印刷点９ａは、予め印刷された印刷軌道Ｂの縁に位置する印刷点９に近づき、これによりストリップのない印刷が実現される。このために必要な修正では、例えばカメラ１３（図７に示されたように）による検出を用いることができる。カメラにより把握された印刷軌道Ｂの縁は、図示していない計算機により、ノズル及び印刷点の割り当ての修正に用いられる。例えば修正のない場合に両方の印刷軌道の縁に位置する印刷点の間に過度に大きな間隔が存在することが確認される場合、印刷軌道Ａの印刷点は、印刷軌道Ｂの印刷点に近づけられる。このことは、例えば図８において印刷点９ａ及び両方のノズル７ａ，７ｂについて変位１１により示され、上述されたように、印刷点がそれぞれ隣のノズルにより印刷されることにより行うことができる。これに対して、各印刷軌道Ａ，Ｂの印刷点が過度に大きく重畳されたことが確認される場合、印刷点は、修正により、逆向きに移動され、つまり印刷軌道Ａの印刷点は隣のノズルにより印刷され、その結果、印刷軌道Ｂに対する間隔が拡大される。

択一的な構成によれば、印刷ヘッドは、マルチパス運転で印刷する際に、それぞれ異なる速度を有する様々な通走プロセスで運動させられ、これにより滴の飛翔軌道の様々な構成に基づいて二次運動が形成される。

別の択一的な構成によれば、マルチパス運転で印刷する際に、縁の領域で、全ての印刷点が第１の通走プロセスで印刷されるものではない。第１の通走プロセスの印刷点の間の隙間は、第２の通走プロセス又は更なる通走プロセスに際して満たされる。したがって印刷軌道Ａ及び印刷軌道Ｂは、ある程度互いに重なり合い、印刷軌道Ａと印刷軌道Ｂとの間に真っ直ぐな縁が存在しない。

１システム、２対象物、３表面、４印刷ヘッド、４’ 位置、４’’ 位置、５ロボット、５ａ〜５ｃジョイント、６接続部、７ノズル、７’ ノズル支持体、７’’ ノズル支持体、８位置、９印刷点、９ａ印刷点、９ｂ印刷点、１０ピエゾアクチュエータ、１１変位、１２ａ〜１２ｄｃ回転角度センサ、１３カメラ、１４バンドパスフィルタ、１５接続部、１６二次運動、１７一次運動、１８装置、１９ホルダ、Ａ印刷軌道、Ｂ印刷軌道、Ｄ１間隔、Ｄ２間隔、Ｄ３間隔

Claims

対象物（２）の表面（３）の少なくとも１つの非平面の領域に画像を印刷する、対象物に印刷を行うシステムであって、以下の構成：
ノズル（７）を有するインクジェット印刷ヘッド（４）と、
ロボット（５）であって、該ロボット（５）は、一次運動（１７）を生ぜしめ、一次運動（１７）は、前記インクジェット印刷ヘッド（４）の、側方に相並んで位置する少なくとも２つの印刷軌道（Ａ，Ｂ）を形成する、ロボット（５）と、
装置（１８）であって、該装置（１８）は、二次運動（１６）を生ぜしめ、二次運動（１６）は、一次運動（１７）に対してほぼ垂直に行われ、これにより印刷軌道（Ａ，Ｂ）が側方で互いに隣接する、装置（１８）と、
を備えることを特徴とする、対象物に印刷を行うシステム。
二次運動を形成する前記装置（１８）は、ピエゾアクチュエータ（１０）を備え、二次運動（１６）は、前記インクジェット印刷ヘッド（４）の運動である、請求項１記載のシステム。
二次運動を形成する前記装置（１８）は、ピエゾアクチュエータ（１０）を備え、二次運動（１６）は、前記インクジェット印刷ヘッド（４）の少なくとも１つのノズル（７）の運動である、請求項１記載のシステム。
二次運動を形成する前記装置（１８）は、ピエゾアクチュエータ（１０）を備え、二次運動（１６）は、前記インクジェット印刷ヘッド（４）のノズル（７）の少なくとも１つの滴（９）の運動である、請求項１記載のシステム。
二次運動を形成する前記装置（１８）は、検出器（１３）を備え、該検出器（１３）は、第１の印刷軌道（Ｂ）の印刷点（９）の実際位置を把握し、
二次運動を形成する前記装置（１８）は、計算機（１９）を備え、該計算機（１９）は、印刷点の目標位置からの印刷点の実際位置のずれを算出し、
二次運動を形成する前記装置（１８）は、二次運動（１６）として、第２の印刷軌道（Ａ）において前記ずれをほぼ解消する補整運動を形成する、請求項１から４までのいずれか１項記載のシステム。
二次運動を形成する前記装置（１８）は、少なくとも１つの検出器（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を備え、
前記ロボット（５）は、ジョイントアーム・ロボットであり、
前記検出器は、回転角度センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を備え、該回転角度センサ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）は、前記ジョイントアーム・ロボットのジョイント（５ａ，５ｂ，５ｃ）の角度位置を把握する、請求項１から４までのいずれか１項記載のシステム。
前記検出器は、光学センサ（１３）又は超音波センサを備え、該光学センサ（１３）又は超音波センサは、前記対象物（２）の前記表面（３）に向けられている、請求項５記載のシステム。
前記光学センサ（１３）は、前記表面（３）上の既に印刷された印刷点に向けられていて、蛍光放射光を把握する、請求項７記載のシステム。
前記検出器（１３）は、追跡システムを備え、該追跡システムは、前記インクジェット印刷ヘッド（４）の位置を把握する、請求項５記載のシステム。
二次運動を形成する前記装置（１８）は、検出器（１３）を備え、該検出器（１３）は、第１の印刷軌道（Ｂ）の印刷点（９）の実際位置を把握し、
二次運動を形成する前記装置（１８）は、計算機（１９）を備え、該計算機（１９）は、印刷点の目標位置からの印刷点の実際位置のずれを算出し、
二次運動を形成する前記装置（１８）は、二次運動として、各ノズル（７）に対して相対的な、印刷したい像の、前記ずれをほぼ解消する側方の変位を生ぜしめる、請求項１記載のシステム。